促進(jìn)高中學(xué)生物理觀念發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

劉 華

(福建省長(zhǎng)汀縣第一中學(xué) 366300)

“物理觀念”因其難理解性與抽象性等特點(diǎn)常常使高中生望而生畏，學(xué)生普遍認(rèn)為物理觀念是高高在上且無(wú)法解釋與駕馭的.而學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中，物理觀念恰恰是基礎(chǔ)和關(guān)鍵，是學(xué)生解釋物理現(xiàn)象、解決實(shí)際生活中物理問(wèn)題的關(guān)鍵.在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，教師必須要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生物理觀念的培養(yǎng)，并在此基礎(chǔ)上促進(jìn)其物理觀念的發(fā)展，在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的同時(shí)，進(jìn)一步落實(shí)我國(guó)新課程的落實(shí).

一、物理觀念的內(nèi)涵

1.定義

觀念是人類的思維基本形式與知識(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，體現(xiàn)了人類大腦對(duì)客觀事物本質(zhì)特征的反應(yīng).而物理觀念則是科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)與觀察結(jié)合下的產(chǎn)物.如太陽(yáng)移動(dòng)、人類行走，使得物體之間的相對(duì)位置出現(xiàn)了轉(zhuǎn)變，從某一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn).在物理上對(duì)這種不同的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行抽象，對(duì)其共同特征進(jìn)行總結(jié)，即為機(jī)械運(yùn)動(dòng).可以說(shuō)，在高中物理中，物理觀念涉及的范圍非常廣，主要包括：運(yùn)動(dòng)觀、能量觀、相互作用觀、物質(zhì)觀；除此之外，還包括物理規(guī)律、物理認(rèn)識(shí)、觀念可解決的問(wèn)題與視角等.

2.特點(diǎn)

(1)融科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)與觀察于一體

在中學(xué)物理教學(xué)中，物理觀念形成不可一蹴而就，是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、復(fù)雜的過(guò)程.具體來(lái)說(shuō)，物理觀念主要是在物理實(shí)驗(yàn)的觀察、分析與研究的過(guò)程中，逐漸產(chǎn)生的，并且對(duì)這一個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象之間具備的共同特征進(jìn)行總結(jié)，再接下來(lái)進(jìn)一步區(qū)分與判斷這些共同特征，基于自我研究挑選出相關(guān)因素，并再次分析這一部分特征同事物本身是否存在共同特征.

(2)不斷發(fā)展與變化

物理觀念不是靜止的，而是處于發(fā)展與變化中.可以說(shuō)，物理觀念在有限的空間范圍內(nèi)，處于無(wú)限變化、無(wú)限發(fā)展的過(guò)程中.如“質(zhì)量”相關(guān)的內(nèi)容我們?cè)诔踔斜阋呀?jīng)學(xué)習(xí)，其概念指“物體中所包含物質(zhì)的多少？”從物理觀念的形成過(guò)程就可以發(fā)現(xiàn)，物理觀念與任何事物一樣，都經(jīng)歷了“由低到高、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜”的歷程.而在這一過(guò)程中，人們的認(rèn)識(shí)也會(huì)由感性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔硇?

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中促進(jìn)高中生物理觀念發(fā)展的主要策略

1.教師方面

(1)以學(xué)生認(rèn)知沖突作為切入點(diǎn)，轉(zhuǎn)化學(xué)生的錯(cuò)誤物理觀念

物理是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的自然學(xué)科，高中生在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到各種實(shí)驗(yàn)，如演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn).在當(dāng)前的選考時(shí)代，不選物理課的學(xué)生也越來(lái)越多.他們認(rèn)為學(xué)物理太難了、學(xué)物理沒(méi)用、學(xué)物理真沒(méi)勁.面對(duì)這樣的一個(gè)現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為教師必須對(duì)新課程標(biāo)準(zhǔn)下的物理教學(xué)理念進(jìn)行重塑，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理課程的教學(xué)比重，同時(shí)將相關(guān)的教學(xué)素材及資源充分利用起來(lái)，讓實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要橋梁.為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，筆者還邀請(qǐng)了我校的另一名物理教師進(jìn)行對(duì)比教學(xué)，我們共同教授“感應(yīng)電流的條件”這一節(jié)課，我單純的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的講解，而另一名物理教師則在教學(xué)中穿插了演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)果出現(xiàn)了鮮明對(duì)比，另一名物理教師的課學(xué)生們都表現(xiàn)得十分踴躍，得到了在場(chǎng)師生的一致好評(píng)，而我的反響平平，充分驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理的重要作用.

(2)運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)意義

基于建構(gòu)主義理論，教師可在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)策略來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念.在課堂教學(xué)開(kāi)始之初，教師就必須要精心設(shè)計(jì)契合教學(xué)目標(biāo)、符合學(xué)生認(rèn)知能力的教學(xué)任務(wù)，并將其與課堂教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)融合到一起.在此基礎(chǔ)上，教師在課堂教學(xué)中，借助任務(wù)的引領(lǐng)，促使學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中，完成物理知識(shí)的建構(gòu)，并體會(huì)相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法.另外，在各教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師還必須要發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使得學(xué)生更好地滿足新時(shí)代下的要求；同時(shí)，教師在具體的教學(xué)中，還可以充分利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，使得學(xué)生在任務(wù)的引領(lǐng)下，在積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題與解決問(wèn)題的過(guò)程中展開(kāi)深入思考，進(jìn)而在構(gòu)建知識(shí)意義的同時(shí)，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)與生活形成積極意義.例如，教師在開(kāi)展“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)的時(shí)候，教師結(jié)合教材上的內(nèi)容，以及“三維教學(xué)目標(biāo)”，給學(xué)生設(shè)置了符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展區(qū)的任務(wù)：哪些物體運(yùn)動(dòng)屬于自由落體運(yùn)動(dòng)?自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)？自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？教師應(yīng)當(dāng)通過(guò)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方式來(lái)組織與學(xué)生生活密切相關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生通過(guò)觀察、思考，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)進(jìn)行分析.在學(xué)生明確這一運(yùn)動(dòng)形式屬于勻加速運(yùn)動(dòng)之后，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)，最終促使學(xué)生深刻、全面掌握本章節(jié)的知識(shí).

2.學(xué)生方面

(1)善于使用“精加工”學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)習(xí)效果

這里講的“精加工”學(xué)習(xí)策略，就是學(xué)生要對(duì)新知識(shí)進(jìn)行精細(xì)處理，引導(dǎo)其在理解新知識(shí)前便對(duì)之前已經(jīng)掌握的知識(shí)進(jìn)行回顧與總結(jié)，這是培養(yǎng)學(xué)生物理觀念的重要手段.因?yàn)樵诠P者多年的教學(xué)歷程中，經(jīng)常會(huì)有學(xué)生向我反映物理知識(shí)太難且不易記憶.其實(shí)通過(guò)深入探究，我們發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)點(diǎn)與公式并沒(méi)有其他學(xué)科的數(shù)量那么多，重點(diǎn)是學(xué)生不知道怎么用，遇到題目總是思緒煩亂，經(jīng)常在同一個(gè)問(wèn)題上犯錯(cuò)誤，說(shuō)明他們不懂物理知識(shí)蘊(yùn)含的真正含義.對(duì)此，教師要培養(yǎng)學(xué)生及時(shí)整理、加工課堂知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并總結(jié)、掌握有效的學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)的“精加工”，切實(shí)提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)效果.

(2)掌握“精巧分類”的學(xué)習(xí)方法，學(xué)會(huì)把握問(wèn)題關(guān)鍵

在高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，學(xué)生應(yīng)掌握“精巧分類”的學(xué)習(xí)方法，學(xué)會(huì)把握問(wèn)題關(guān)鍵，進(jìn)而在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)有著清晰的解題思路，提升學(xué)習(xí)效率.如進(jìn)行“機(jī)械能守恒定律”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，可將問(wèn)題細(xì)致劃分為單個(gè)物體、兩個(gè)物體及多個(gè)物體的機(jī)械能守恒，均需經(jīng)歷三個(gè)步驟來(lái)解決問(wèn)題：第一，對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行描述，就是用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言描述物理現(xiàn)象與待解決的問(wèn)題，形成原始物理問(wèn)題；第二，建立模型，是對(duì)原始物理問(wèn)題的進(jìn)一步簡(jiǎn)化與抽象，于分解操作下找到解決問(wèn)題的物理觀念及具體規(guī)律；第三，問(wèn)題解決，通過(guò)定性分析與定量演算方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的有效解決.

總的來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念作為物理教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)與追求，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也應(yīng)加強(qiáng)物理觀念的滲透.在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)明確物理觀念的具體含義與特點(diǎn)，從自身與學(xué)生兩個(gè)方面考慮問(wèn)題，通過(guò)巧妙利用學(xué)生認(rèn)知沖突、運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、有效創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境等手段，使學(xué)生轉(zhuǎn)化錯(cuò)誤物理觀念，并幫助其建構(gòu)知識(shí)意義，從而強(qiáng)化高中生的物理觀念.此外教師還要引導(dǎo)學(xué)生掌握好的學(xué)習(xí)方法，適機(jī)采用“精加工”、“精巧分類”等方法，使學(xué)生能夠把握問(wèn)題關(guān)鍵，提升物理學(xué)習(xí)效果.